JP2023524730A - Polyamide composition with modified impact resistance - Google Patents
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Abstract
本明細書では、ポリアミド(PA)と反応性耐衝撃性改良剤とを含むポリマー組成物(PC)が説明される。以下に詳細に説明されているように、ポリアミド(PA)は、脂肪族ジアミンと、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと、テレフタル酸と、任意選択的にシクロヘキサンジカルボン酸との重縮合から誘導される半芳香族ポリアミドである。驚くべきことに、脂環式ジアミンビス(アミノアルキル)シクロヘキサン、又は脂環式ジアミンビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと脂環式ジカルボン酸シクロヘキサンジカルボン酸との特定の組み合わせから誘導された半芳香族ポリアミドが、水溶液中でのエージング後に、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサン及びシクロヘキサンジカルボン酸を含まない類似のポリアミドと比較して、機械的特性(例えば引張強さ及び曲げ強さ)の保持が改善されたポリマー組成物(PC)を提供することが発見された。【選択図】なしDescribed herein are polymer compositions (PC) comprising a polyamide (PA) and a reactive impact modifier. Polyamides (PA), as described in detail below, are semi-polyamides derived from the polycondensation of aliphatic diamines, bis(aminoalkyl)cyclohexanes, terephthalic acid, and optionally cyclohexanedicarboxylic acid. It is an aromatic polyamide. Surprisingly, a semi-aromatic polyamide derived from a cycloaliphatic diamine bis(aminoalkyl)cyclohexane or a specific combination of a cycloaliphatic diamine bis(aminoalkyl) cyclohexane and a cycloaliphatic dicarboxylic acid cyclohexanedicarboxylic acid can be prepared in an aqueous solution. polymer compositions with improved retention of mechanical properties (e.g. tensile and flexural strength) after aging in bis(aminoalkyl)cyclohexanes and similar polyamides without cyclohexanedicarboxylic acids ( PC). [Selection figure] None
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年5月7日に出願された米国仮特許出願第63/021,107号及び2020年7月14日に出願された欧州特許出願第20185587.1号に基づく優先権を主張するものであり、これらは共に参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is subject to U.S. Provisional Patent Application No. 63/021,107 filed May 7, 2020 and European Patent Application No. 20185587.1 filed July 14, 2020. , both of which are incorporated herein by reference.
本発明は、エージング後に優れた機械的特性を保持する、ポリアミドと反応性耐衝撃性改良剤とを含むポリマー組成物に関する。本発明は、ポリマー組成物の製造方法、及びポリマー組成物が配合された物品にも関する。 The present invention relates to polymer compositions containing polyamides and reactive impact modifiers that retain good mechanical properties after aging. The present invention also relates to methods of making the polymer compositions and articles incorporating the polymer compositions.
従来の半芳香族ポリアミドは、エンジン冷却液や食塩水溶液にさらされる部品の製造に使用されている。これらの伝統的な半芳香族ポリアミドの高い耐薬品性及び望ましい機械的性能は、エンジン冷却液や食塩水溶液環境に特に適している。しかしながら、そのような物品は一般的に高温環境に置かれるため、物品は高温にさらされる。時間の経過に伴い、そのような物品の機械的性能は望ましくないレベルまで低下する可能性がある。 Conventional semi-aromatic polyamides are used in the manufacture of parts exposed to engine coolants and saline solutions. The high chemical resistance and desirable mechanical performance of these traditional semi-aromatic polyamides make them particularly suitable for engine coolant and saline solution environments. However, such articles are typically placed in high temperature environments, subjecting the articles to high temperatures. Over time, the mechanical performance of such articles can degrade to undesirable levels.
一態様では、本発明は、ポリアミド(PA)と反応性耐衝撃性改良剤(IM)とを含むポリマー組成物(PC)に関する。ポリアミド(PA)は、20モル%~95モル%のC4~C12の脂肪族ジアミンと5モル%~80モル%のビス(アミノアルキル)シクロヘキサンとを含有するジアミン成分(A)であって、これらのモル%がジアミン成分中の各ジアミンの総モル数に対するものである、ジアミン成分(A)と;30モル%~100モル%のテレフタル酸と0モル%~70モル%のシクロヘキサンジカルボン酸とを含有するジカルボン酸成分(B)であって、これらのモル%がジカルボン酸成分中の各ジカルボン酸の総モル数に対するものである、ジカルボン酸成分(B)と;を含む反応混合物中のモノマーの重縮合により誘導される。いくつかの実施形態では、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンは、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン又は1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンである。いくつかの実施形態では、ジカルボン酸成分(B)は、ジカルボン酸成分中の各ジカルボン酸の総モル数に対して1モル%~70モル%のシクロヘキサンジカルボン酸、好ましくは1,4-シクロヘキサンジカルボン酸を含む。 In one aspect, the present invention relates to a polymer composition (PC) comprising a polyamide (PA) and a reactive impact modifier (IM). Polyamide (PA) is a diamine component (A) containing 20 mol % to 95 mol % C 4 -C 12 aliphatic diamine and 5 mol % to 80 mol % bis(aminoalkyl)cyclohexane , the mole percentages of which are relative to the total number of moles of each diamine in the diamine component, the diamine component (A); wherein the mole percentages of these are relative to the total number of moles of each dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid component; It is derived from the polycondensation of monomers. In some embodiments, the bis(aminoalkyl)cyclohexane is 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane or 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane. In some embodiments, the dicarboxylic acid component (B) is 1 mol% to 70 mol% of cyclohexanedicarboxylic acid, preferably 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, based on the total moles of each dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid component. Contains acid.
いくつかの実施形態では、反応性耐衝撃性改良剤(IM)は、無水マレイン酸で官能化された耐衝撃性改良剤である。いくつかの実施形態では、反応性耐衝撃性改良剤(IM)の濃度は1重量%~20重量%である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリマー組成物の総重量に対して、5重量%~70重量%の補強剤を更に含む。いくつかの実施形態では、補強剤はガラス繊維又は炭素繊維、好ましくはガラス繊維である。 In some embodiments, the reactive impact modifier (IM) is a maleic anhydride functionalized impact modifier. In some embodiments, the concentration of reactive impact modifier (IM) is from 1% to 20% by weight. In some embodiments, the polymer composition (PC) further comprises 5% to 70% by weight of a reinforcing agent, based on the total weight of the polymer composition. In some embodiments, the reinforcing agent is glass or carbon fiber, preferably glass fiber.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、130℃の50:50のエチレングリコール:水の溶液中で1000時間エージングした後に、少なくとも60%の引張強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、130℃の26重量%NaCl水溶液中で1000時間熱的エージングを行った後に、少なくとも85%の曲げ強さ保持率を有する。 In some embodiments, the polymer composition (PC) has a tensile strength retention of at least 60% after aging in a 50:50 ethylene glycol:water solution at 130° C. for 1000 hours. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a flexural strength retention of at least 85% after thermal aging for 1000 hours in a 26 wt% aqueous NaCl solution at 130°C.
別の態様では、本発明は、ポリマー組成物(PC)を含む物品であって、自動車部品又は地下若しくは海中の石油及びガス用の構成要素である物品に関する。 In another aspect, the invention relates to an article comprising the polymer composition (PC), which article is an automotive component or a component for underground or subsea oil and gas.
本明細書では、ポリアミド(PA)と反応性耐衝撃性改良剤とを含むポリマー組成物(PC)が説明される。以下に詳細に説明されているように、ポリアミド(PA)は、脂肪族ジアミンと、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと、テレフタル酸と、任意選択的なシクロヘキサンジカルボン酸との重縮合から誘導される半芳香族ポリアミドである。驚くべきことに、脂環式ジアミンビス(アミノアルキル)シクロヘキサン、又は脂環式ジアミンビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと脂環式ジカルボン酸シクロヘキサンジカルボン酸との特定の組み合わせから誘導された半芳香族ポリアミドが、水溶液中でのエージング後に、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサン及びシクロヘキサンジカルボン酸を含まない類似のポリアミドと比較して、機械的特性(例えば引張強さ及び曲げ強さ)の保持が改善されたポリマー組成物(PC)を提供することが発見された。明確にするために明記しておくと、本明細書における「エージング」への言及は、水溶液中での熱的エージングを暗に指す。一部にはエージング後の機械的特性の改善された保持のため、ポリマー組成物(PC)は、望ましくは、使用中に高温にさらされ、水溶液(限定するものではないが、エンジン冷却液や食塩水溶液など)を搬送又は貯蔵するように設計された物品に配合することができる。更に、ポリマー組成物(PC)は、望ましくは、地下の石油回収用の構成要素における使用のために設計されており食塩水溶液にさらされる物品に配合することができる。 Described herein are polymer compositions (PC) comprising a polyamide (PA) and a reactive impact modifier. Polyamides (PA), as described in detail below, are semi-polyamides derived from the polycondensation of aliphatic diamines, bis(aminoalkyl)cyclohexanes, terephthalic acid, and optionally cyclohexanedicarboxylic acid. It is an aromatic polyamide. Surprisingly, semi-aromatic polyamides derived from cycloaliphatic diamine bis(aminoalkyl) cyclohexanes or specific combinations of cycloaliphatic diamine bis(aminoalkyl) cyclohexanes and cycloaliphatic dicarboxylic acids cyclohexane dicarboxylic acids are produced in aqueous solutions. polymer compositions with improved retention of mechanical properties (e.g. tensile strength and flexural strength) after aging in bis(aminoalkyl)cyclohexanes and similar polyamides without cyclohexanedicarboxylic acids ( PC). For the sake of clarity, references herein to "aging" implicitly refer to thermal aging in aqueous solution. Due in part to improved retention of mechanical properties after aging, the polymer composition (PC) is desirably exposed to high temperatures during use and aqueous solutions (including but not limited to engine coolants and saline solutions, etc.) into articles designed to carry or store them. Further, the polymer composition (PC) can desirably be formulated into articles designed for use in underground oil recovery components and exposed to saline solutions.
本出願において、任意の説明は、特定の実施形態に関連して記載されているとしても、本開示の他の実施形態に適用可能であり、またそれらと交換可能である。要素又は成分が、列挙された要素又は成分のリストに含まれ、且つ/又はそのリストから選択されるとされる場合、本出願で明確に企図される関連実施形態では、要素又は成分は、個別の列挙された要素若しくは成分のいずれか1つでもあり得るか、又は明確に列挙された要素若しくは成分の任意の2つ以上からなる群からも選択され得;要素又は成分のリストに列挙されたいかなる要素又は成分も、そのようなリストから省略され得;終点による数値範囲の本明細書におけるあらゆる列挙は、列挙された範囲内に含まれる全ての数値、並びに範囲の終点及び同等のものが含まれることが理解されるべきである。 In this application, any description, even if described in relation to a particular embodiment, is applicable to and interchangeable with other embodiments of the disclosure. Where an element or component is included in and/or selected from a recited list of elements or components, in related embodiments expressly contemplated in the present application, the component or component is individually or may be selected from the group consisting of any two or more of the specifically recited elements or components; Any element or component may be omitted from such lists; any recitation herein of numerical ranges by endpoints includes all numbers within the recited range, as well as the range endpoints and equivalents. It should be understood that
特に具体的に限定しない限り、用語「アルキル」並びに「アルコキシ」、「アシル」及び「アルキルチオ」などの派生用語は、本明細書で用いる場合、それらの範囲内に直鎖、分岐鎖、及び環状部分を含む。アルキル基の例は、メチル、エチル、1-メチルエチル、プロピル、1,1-ジメチルエチル、及びシクロプロピルである。特に具体的に記述しない限り、各アルキル及びアリール基は、無置換であるか、又はハロゲン、ヒドロキシ、スルホ、C1~C6アルコキシ、C1~C6アルキルチオ、C1~C6アシル、ホルミル、シアノ、C6~C15アリールオキシ若しくはC6~C15アリールから選択されるが、それらに限定されない1つ以上の置換基で置換され得、ただし、置換基が立体的に適合性であり、化学結合及び歪みエネルギーの規則が満たされていることを条件とする。用語「ハロゲン」又は「ハロ」には、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が含まれ、フッ素が好ましい。 Unless specifically limited otherwise, the terms "alkyl" and derivative terms such as "alkoxy", "acyl" and "alkylthio", as used herein, include straight-chain, branched-chain and cyclic Including part. Examples of alkyl groups are methyl, ethyl, 1-methylethyl, propyl, 1,1-dimethylethyl and cyclopropyl. Unless otherwise specifically stated, each alkyl and aryl group may be unsubstituted or halogen, hydroxy, sulfo, C 1 -C 6 alkoxy, C 1 -C 6 alkylthio, C 1 -C 6 acyl, formyl , cyano, C 6 -C 15 aryloxy or C 6 -C 15 aryl, provided that the substituents are sterically compatible , provided that the chemical bonding and strain energy rules are satisfied. The term "halogen" or "halo" includes fluorine, chlorine, bromine and iodine, with fluorine being preferred.
用語「アリール」は、フェニル、インダニル又はナフチル基を指す。アリール基は、1つ以上のアルキル基を含み得、この場合、「アルキルアリール」と呼ばれることもあり;例えばシクロ芳香族基及び2つのC1~C6基(例えば、メチル又はエチル)から構成され得る。アリール基は、1つ以上のヘテロ原子、例えばN、O又はSも含み得、この場合、「ヘテロアリール」基と呼ばれることもあり;これらのヘテロ芳香環は、他の芳香族系に縮合され得る。そのようなヘテロ芳香環には、フラニル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、トリアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピリジル、ピリダジル、ピリミジル、ピラジニル及びトリアジニル環構造が含まれるが、それらに限定されない。アリール又はヘテロアリール置換基は、無置換であるか、又はハロゲン、ヒドロキシ、C1~C6アルコキシ、スルホ、C1~C6アルキルチオ、C1~C6アシル、ホルミル、シアノ、C6~C15アリールオキシ若しくはC6~C15アリールから選択されるが、それらに限定されない1つ以上の置換基で置換され得、ただし、置換基が立体的に適合性を有し、化学結合及び歪みエネルギーの規則が満たされていることを条件とする。 The term "aryl" refers to phenyl, indanyl or naphthyl groups. Aryl groups may contain one or more alkyl groups, in which case they may also be referred to as "alkylaryl"; for example composed of a cycloaromatic group and two C 1 -C 6 groups (eg, methyl or ethyl). can be Aryl groups may also contain one or more heteroatoms such as N, O or S, in which case they may also be referred to as "heteroaryl"groups; these heteroaromatic rings may be fused to other aromatic systems. obtain. Such heteroaromatic rings include, but are not limited to furanyl, thienyl, pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, triazolyl, isoxazolyl, oxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, pyridyl, pyridazyl, pyrimidyl, pyrazinyl and triazinyl ring structures. Aryl or heteroaryl substituents are unsubstituted or halogen, hydroxy, C 1 -C 6 alkoxy, sulfo, C 1 -C 6 alkylthio, C 1 -C 6 acyl, formyl, cyano, C 6 -C may be substituted with one or more substituents selected from, but not limited to, C 6 -C 15 aryloxy or C 6 -C 15 aryl, provided that the substituents are sterically compatible, chemical bond and strain energy provided that the rules of
上述したように、驚くべきことに、ポリマー組成物(PC)は、高温で水溶液中でエージングした後、機械的特性の保持が改善されていることが発見された。いくつかの実施形態では、水溶液はポリオール水溶液又は食塩水溶液である。ポリオールは、少なくとも2つのヒドロキシル基を含む有機化合物である。ここで対象となるポリオールとしては、限定するものではないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びジエチレングリコールが挙げられる。一般に、エンジン冷却液は、99.9/0.1~50:50の水対ポリオール(例えばエチレングリコール)の重量比を有するポリオール水溶液を利用する。食塩水溶液とは、水と、水及びNaClの総重量に対して少なくとも3.5重量%のNaClとを含む溶液を指す。いくつかの実施形態では、食塩水溶液は、水及びNaClの総重量に対して最大26重量%のNaCl濃度を有する。機械的特性の保持は、次の式に従って決定することができる:100*(X1/X0)(式中、X1はエージング後の所定の機械的特性の値であり、X0はエージング前(例えば成形時)の機械的特性の値である)。別段の明示的な記載がない限り、本明細書で使用されるポリオール水溶液中でのエージングとは、ポリマー組成物(PC)を130℃の50:50のエチレングリコール:水の溶液に1000時間浸漬することを指す。同様に、別段の明示的な記載がない限り、本明細書で使用される食塩水溶液中でのエージングとは、ポリマー組成物(PC)を130℃の26重量%NaCl水溶液に1000時間浸漬することを指す。 As noted above, it has been surprisingly discovered that polymer compositions (PC) have improved retention of mechanical properties after aging in aqueous solutions at elevated temperatures. In some embodiments, the aqueous solution is an aqueous polyol solution or a saline solution. Polyols are organic compounds containing at least two hydroxyl groups. Polyols of interest herein include, but are not limited to, ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol. Typically, engine coolants utilize an aqueous polyol solution having a water to polyol (eg, ethylene glycol) weight ratio of 99.9/0.1 to 50:50. A saline solution refers to a solution comprising water and at least 3.5% by weight NaCl based on the total weight of water and NaCl. In some embodiments, the saline solution has a NaCl concentration of up to 26% by weight based on the total weight of water and NaCl. Mechanical property retention can be determined according to the following formula: 100*(X 1 /X 0 ), where X 1 is the value of a given mechanical property after aging and X 0 is the aging is the value of the mechanical properties before (eg during molding). Unless explicitly stated otherwise, aging in aqueous polyol as used herein means immersing the polymer composition (PC) in a 50:50 ethylene glycol:water solution at 130° C. for 1000 hours. refers to doing Similarly, unless explicitly stated otherwise, aging in saline solution as used herein means immersing the polymer composition (PC) in a 26 wt % NaCl aqueous solution at 130° C. for 1000 hours. point to
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、少なくとも60%、少なくとも70%の引張強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、100%以下、95%以下、90%以下、85%以下、又は80%以下の引張強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、60%~100%、60%~95%、60%~90%、60%~85%、60%~80%、70%~100%、70%~95%、70%~90%、70%~85%、又は70%~80%の引張強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、少なくとも120MPa、少なくとも130MPa、少なくとも140MPa、又は少なくとも150MPaの引張強さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、190MPa以下、180MPa以下、170MPa以下、又は160MPa以下の引張強さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、ポリオール水溶液中でエージングした後に、120MPa~190MPa、130MPa~180MPa、150MPa~170MPa、又は150MPa~160MPaの引張強さを有する。引張強さは、実施例の項に記載の通りに測定することができる。 In some embodiments, the polymer composition (PC) has a tensile strength retention of at least 60%, at least 70% after aging in an aqueous polyol solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) exhibits a tensile strength retention of 100% or less, 95% or less, 90% or less, 85% or less, or 80% or less after aging in an aqueous polyol solution. have. In some embodiments, the polymer composition (PC) is 60% to 100%, 60% to 95%, 60% to 90%, 60% to 85%, 60% to It has a tensile strength retention of 80%, 70%-100%, 70%-95%, 70%-90%, 70%-85%, or 70%-80%. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a tensile strength of at least 120 MPa, at least 130 MPa, at least 140 MPa, or at least 150 MPa after aging in an aqueous polyol solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a tensile strength of 190 MPa or less, 180 MPa or less, 170 MPa or less, or 160 MPa or less after aging in an aqueous polyol solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a tensile strength of 120 MPa to 190 MPa, 130 MPa to 180 MPa, 150 MPa to 170 MPa, or 150 MPa to 160 MPa after aging in an aqueous polyol solution. Tensile strength can be measured as described in the Examples section.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、少なくとも85%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の曲げ強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、105%以下、100%以下、又は99%以下の曲げ強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、85%~105%、90%~105%、95%~105%、85%~100%、90%~100%、95%~100%、85%~99%、90%~99%、又は95%~99%の曲げ強さ保持率を有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、少なくとも120MPa、少なくとも130MPa、少なくとも140、又は少なくとも150MPaの曲げ強さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、180MPa以下、170MPa以下、又は160MPa以下の曲げ強さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、食塩水溶液中でエージングした後に、120MPa~180MPa、130MPa~180MPa、140MPa~180MPa、150MPa~180MPa、120MPa~170MPa、130MPa~170MPa、140MPa~170MPa、150~170MPa、120MPa~160MPa、130MPa~160MPa、140MPa~160MPa、又は150~160MPaの曲げ強さを有する。曲げ強さは、実施例の項に記載の通りに測定することができる。 In some embodiments, the polymer composition (PC) has a flexural strength retention of at least 85%, at least 90%, or at least 95% after aging in saline solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a flexural strength retention of 105% or less, 100% or less, or 99% or less after aging in saline solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) is 85% to 105%, 90% to 105%, 95% to 105%, 85% to 100%, 90% to It has a flexural strength retention of 100%, 95%-100%, 85%-99%, 90%-99%, or 95%-99%. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a flexural strength of at least 120 MPa, at least 130 MPa, at least 140, or at least 150 MPa after aging in saline solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) has a flexural strength of 180 MPa or less, 170 MPa or less, or 160 MPa or less after aging in saline solution. In some embodiments, the polymer composition (PC) is 120 MPa to 180 MPa, 130 MPa to 180 MPa, 140 MPa to 180 MPa, 150 MPa to 180 MPa, 120 MPa to 170 MPa, 130 MPa to 170 MPa, 140 MPa to 170 MPa after aging in a saline solution. , 150-170 MPa, 120-160 MPa, 130-160 MPa, 140-160 MPa, or 150-160 MPa. Flexural strength can be measured as described in the Examples section.
ポリアミド(PA)
ポリマー組成物(PC)はポリアミド(PA)を含む。ポリアミド(PA)は、(1)20モル%~95モル%のC4~C12脂肪族ジアミンと5モル%~80モル%のビス(アミノアルキル)シクロヘキサンとを含有するジアミン成分(A)であって、これらのモル%がジアミン成分中の各ジアミンモノマーの総モル数に対するものであるジアミン成分(A)と;(2)30モル%~100モル%のテレフタル酸と0モル%~70モル%、好ましくは1モル%~70モル%のシクロヘキサンジカルボン酸とを含有するジカルボン酸成分(B)であって、これらのモル%がジカルボン酸成分中の各ジカルボン酸モノマーの総モル数に対するものであるジカルボン酸成分(B)と;を含有する反応混合物中のモノマーの重縮合により誘導される。しかしながら、驚くべきことに、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサン、又はビス(アミノアルキル)シクロヘキサンとシクロヘキサンジカルボン酸との特定の組み合わせを半芳香族ポリアミドに配合することにより、エージング後の機械的特性(例えば引張強さや曲げ強さ)の保持が改善された、耐衝撃性が改善されたポリマー組成物(PC)が得られることが発見された。本明細書に記載のポリアミドは、少なくとも145℃のガラス転移温度(「Tg」)、少なくとも295℃の溶融温度(「Tm」)、及び少なくとも30J/gの溶融熱(「ΔHf」)を有する。
Polyamide (PA)
The polymer composition (PC) comprises polyamide (PA). Polyamide (PA) is a diamine component (A) containing (1) 20 mol % to 95 mol % of a C 4 -C 12 aliphatic diamine and 5 mol % to 80 mol % of a bis(aminoalkyl)cyclohexane; diamine component (A), the mole percentages of which are relative to the total moles of each diamine monomer in the diamine component; (2) 30 to 100 mole percent terephthalic acid and 0 to 70 mole percent %, preferably from 1 mol % to 70 mol % of cyclohexanedicarboxylic acid, these mol % relative to the total number of moles of each dicarboxylic acid monomer in the dicarboxylic acid component. derived from the polycondensation of monomers in a reaction mixture containing certain dicarboxylic acid components (B); Surprisingly, however, the incorporation of bis(aminoalkyl)cyclohexanes, or specific combinations of bis(aminoalkyl)cyclohexanes and cyclohexanedicarboxylic acids, into semi-aromatic polyamides improved mechanical properties after aging (e.g. tensile It has been found that impact-improved polymer compositions (PC) with improved retention of strength and flexural strength are obtained. Polyamides described herein have a glass transition temperature (“Tg”) of at least 145° C., a melting temperature (“Tm”) of at least 295° C., and a heat of fusion (“ΔH f ”) of at least 30 J/g. .
ジアミン成分(A)
ジアミン成分(A)には、20モル%~95モル%のC4~C12脂肪族ジアミンと5モル%~80モル%のビス(アミノアルキル)シクロヘキサンとを含む、反応混合物中の全てのジアミンが含まれる。ジアミン成分(A)中のモノマーの濃度に言及する場合、濃度は、別段の明記がない限り、ジアミン成分(A)中の全てのジアミンの総モル数に対するものであることが理解される。
Diamine component (A)
Diamine component (A) includes all diamines in the reaction mixture, including 20 mol% to 95 mol% C4 -C12 aliphatic diamines and 5 mol% to 80 mol% bis(aminoalkyl)cyclohexane is included. When referring to concentrations of monomers in diamine component (A), it is understood that concentrations are relative to total moles of all diamines in diamine component (A) unless otherwise specified.
いくつかの実施形態では、C4~C12脂肪族ジアミンは、下記式で表される:
H2N-R1-NH2 (1)
(式中、R’1は、C4~C12アルキル基、好ましくはC6~C10アルキル基である)。いくつかの実施形態では、C4~C12脂肪族ジアミンは、1,4-ジアミノブタン(プトレシン)、1,5-ジアミノペンタン(カダベリン)、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン(又は1,6-ジアミノヘキサン)、3-メチルヘキサメチレンジアミン、2,5-ジメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、2,2,7,7-テトラメチルオクタメチレンジアミン、1,9-ジアミノノナン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン、5-メチル-1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、及び1,12-ジアミノドデカンからなる群から選択される。好ましくは、C4~C12脂肪族ジアミンは、1,6-ジアミノヘキサン、3-メチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、1,9-ジアミノノナン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン、5-メチル-1,9-ジアミノノナン、及び1,10-ジアミノデカンからなる群から選択される。好ましくは、C4~C12脂肪族ジアミンは、C5~C10脂肪族ジアミン又はC5~C9脂肪族ジアミンである。最も好ましくは、C4~C12脂肪族ジアミンは1,6-ジアミノヘキサンである。
In some embodiments, the C4 - C12 aliphatic diamine is represented by the formula:
H 2 N—R 1 —NH 2 (1)
(wherein R′ 1 is a C 4 -C 12 alkyl group, preferably a C 6 -C 10 alkyl group). In some embodiments, the C4 - C12 aliphatic diamines are 1,4-diaminobutane (putrescine), 1,5-diaminopentane (cadaverine), 2-methyl-1,5-diaminopentane, hexamethylene Diamine (or 1,6-diaminohexane), 3-methylhexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethyl-hexamethylenediamine , 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 2,2,7,7-tetramethyloctamethylenediamine, 1,9-diaminononane, 2-methyl-1,8-diaminooctane, 5-methyl- It is selected from the group consisting of 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, and 1,12-diaminododecane. Preferably, the C4 - C12 aliphatic diamine is 1,6-diaminohexane, 3-methylhexamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethyl-hexamethylenediamine , 1,9-diaminononane, 2-methyl-1,8-diaminooctane, 5-methyl-1,9-diaminononane, and 1,10-diaminodecane. Preferably, the C4 - C12 aliphatic diamine is a C5 - C10 aliphatic diamine or a C5 - C9 aliphatic diamine. Most preferably, the C4 - C12 aliphatic diamine is 1,6-diaminohexane.
いくつかの実施形態では、C6~C12脂肪族ジアミンの濃度は、25モル%~95モル%、30モル%~95モル%、35モル%~95モル%、40モル%~95モル%、45モル%~95モル%、又は50モル%~95モル%である。いくつかの実施形態では、C6~C12ジアミンの濃度は、20モル%~90モル%、25モル%~90モル%、30モル%~90モル%、35モル%~90モル%、40モル%~90モル%、45モル%~90モル%、又は50モル%~90モル%である。 In some embodiments, the concentration of C6 - C12 aliphatic diamine is 25 mol% to 95 mol%, 30 mol% to 95 mol%, 35 mol% to 95 mol%, 40 mol% to 95 mol% , 45 mol % to 95 mol %, or 50 mol % to 95 mol %. In some embodiments, the concentration of C 6 -C 12 diamine is 20 mol % to 90 mol %, 25 mol % to 90 mol %, 30 mol % to 90 mol %, 35 mol % to 90 mol %, 40 mol % to 90 mol %, 45 mol % to 90 mol %, or 50 mol % to 90 mol %.
ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンは、下記式で表される:
いくつかの実施形態では、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンの濃度は、5モル%~75モル%、5モル%~70モル%、5モル%~65モル%、5モル%~60モル%、5モル%~55モル%、又は5モル%~50モル%である。いくつかの実施形態では、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンの濃度は、10モル%~75モル%、10モル%~70モル%、10モル%~65モル%、10モル%~60モル%、10モル%~55モル%、又は10モル%~50モル%、又は20モル%~40モル%である。 In some embodiments, the concentration of bis(aminoalkyl)cyclohexane is 5 mol% to 75 mol%, 5 mol% to 70 mol%, 5 mol% to 65 mol%, 5 mol% to 60 mol%, 5 mol % to 55 mol %, or 5 mol % to 50 mol %. In some embodiments, the concentration of bis(aminoalkyl)cyclohexane is 10 mol% to 75 mol%, 10 mol% to 70 mol%, 10 mol% to 65 mol%, 10 mol% to 60 mol%, 10 mol % to 55 mol %, or 10 mol % to 50 mol %, or 20 mol % to 40 mol %.
上で述べたように、いくつかの実施形態において、ジアミン成分(A)は、1種以上の追加のジアミンを含む。追加のジアミンは、C4~C12脂肪族ジアミンとは異なり、且つビス(アミノアルキル)シクロヘキサンとは異なる。いくつかの実施形態では、1種、複数種、又は全ての追加のジアミンは、式(1)によって表され、それぞれ互いに異なり、且つC4~C12脂肪族ジアミンとは異なる。いくつかの実施形態では、それぞれの追加のジアミンは、1,2ジアミノエタン、1,2-ジアミノプロパン、プロピレン-1,3-ジアミン、1,3ジアミノブタン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、3-メチルヘキサメチレンジアミン、2,5ジメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、2,2,7,7テトラメチルオクタメチレンジアミン、1,9-ジアミノノナン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン、5-メチル-1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン、1,13-ジアミノトリデカン、2,5-ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン、及びN,N-ビス(3-アミノプロピル)メチルアミンからなる群から選択される。このカテゴリーには、イソホロンジアミン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス-p-アミノシクロヘキシルメタンなどの脂環式ジアミンも含まれる。いくつかの実施形態では、ジアミン成分は、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサン以外の脂環式ジアミンを含まない。本明細書において、モノマー(例えばビス(アミノアルキル)シクロヘキサン)を含まないということは、対応する成分(例えばジアミン成分(A))中のモノマーの濃度が1モル%未満、好ましくは0.5モル%未満、より好ましくは0.1モル%未満、更に好ましくは0.05モル%未満、最も好ましくは0.01モル%未満であることを意味する。 As noted above, in some embodiments, diamine component (A) comprises one or more additional diamines. Additional diamines are different from C4 - C12 aliphatic diamines and different from bis(aminoalkyl)cyclohexanes. In some embodiments, one, more, or all of the additional diamines are represented by Formula (1), each different from each other and different from the C 4 -C 12 aliphatic diamine. In some embodiments, each additional diamine is 1,2 diaminoethane, 1,2-diaminopropane, propylene-1,3-diamine, 1,3 diaminobutane, 1,4-diaminobutane, 1, 5-diaminopentane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 3-methylhexamethylenediamine, 2,5 dimethylhexamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 2,2,7,7 tetramethyloctamethylenediamine, 1,9-diaminononane, 2-methyl-1 ,8-diaminooctane, 5-methyl-1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,13-diaminotridecane, 2,5-bis (Aminomethyl)tetrahydrofuran, and N,N-bis(3-aminopropyl)methylamine. Also included in this category are cycloaliphatic diamines such as isophoronediamine, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis-p-aminocyclohexylmethane. In some embodiments, the diamine component does not include cycloaliphatic diamines other than bis(aminoalkyl)cyclohexanes. As used herein, free of monomer (e.g. bis(aminoalkyl)cyclohexane) means that the concentration of monomer in the corresponding component (e.g. diamine component (A)) is less than 1 mol%, preferably less than 0.5 mol. %, more preferably less than 0.1 mol %, more preferably less than 0.05 mol %, most preferably less than 0.01 mol %.
ジカルボン酸成分(B)
ジカルボン酸成分(B)には、30モル%~100モル%のテレフタル酸と0モル%~70モル%、好ましくは1モル%~70モル%のシクロヘキサンジカルボン酸とを含む、反応混合物中の全てのジカルボン酸が含まれる。ジカルボン酸成分(B)中のモノマーの濃度に言及される場合、濃度は、別段の明記がない限り、ジカルボン酸成分(A)中の全てのジカルボン酸のモル数に対するものであることが理解されるであろう。
Dicarboxylic acid component (B)
The dicarboxylic acid component (B) contains 30 mol % to 100 mol % of terephthalic acid and 0 mol % to 70 mol %, preferably 1 mol % to 70 mol % of cyclohexanedicarboxylic acid, in the reaction mixture. of dicarboxylic acids. When referring to concentrations of monomers in the dicarboxylic acid component (B), it is understood that concentrations are relative to the number of moles of all dicarboxylic acids in the dicarboxylic acid component (A) unless otherwise specified. would be
いくつかの実施形態では、テレフタル酸の濃度は、35モル%~100モル%、35モル%~100モル%、40モル%~100モル%、45モル%~100モル%、又は50モル%~100モルである。いくつかの実施形態では、テレフタル酸の濃度は、30モル%~99モル%、35モル%~99モル%、40モル%~99モル%、45モル%~99モル%、又は50モル%~99モルである。いくつかの実施形態では、テレフタル酸の濃度は、30モル%~95モル、35モル%~97モル%、40モル%~97モル%、45モル%~97モル%、又は50モル%~97モルである。 In some embodiments, the concentration of terephthalic acid is from 35 mol % to 100 mol %, from 35 mol % to 100 mol %, from 40 mol % to 100 mol %, from 45 mol % to 100 mol %, or from 50 mol % to 100 moles. In some embodiments, the concentration of terephthalic acid is from 30 mol % to 99 mol %, from 35 mol % to 99 mol %, from 40 mol % to 99 mol %, from 45 mol % to 99 mol %, or from 50 mol % to 99 mol. In some embodiments, the concentration of terephthalic acid is 30 mol% to 95 mol%, 35 mol% to 97 mol%, 40 mol% to 97 mol%, 45 mol% to 97 mol%, or 50 mol% to 97 mol%. Mole.
シクロヘキサンジカルボン酸は、下記式で表される:
いくつかの実施形態では、シクロヘキサンジカルボン酸の濃度は、1モル%~70モル%、1モル%~65モル%、1モル%~60モル%、1モル%~55モル%、又は1モル%~50モル%である。 In some embodiments, the concentration of cyclohexanedicarboxylic acid is 1 mol% to 70 mol%, 1 mol% to 65 mol%, 1 mol% to 60 mol%, 1 mol% to 55 mol%, or 1 mol% ~50 mol%.
上で述べたように、いくつかの実施形態において、ジカルボン酸成分(B)は、1種以上の追加のジカルボン酸を含む。それぞれの追加のジカルボン酸は互いに異なり、テレフタル酸及びシクロヘキサンジカルボン酸とは異なる。いくつかの実施形態では、1種、複数種、又は全ての追加のジカルボン酸が式(3)で表され、それぞれ互いに異なり、シクロヘキサンジカルボン酸とは異なる。 As noted above, in some embodiments, dicarboxylic acid component (B) comprises one or more additional dicarboxylic acids. Each additional dicarboxylic acid is different from each other and different from terephthalic acid and cyclohexanedicarboxylic acid. In some embodiments, one, more, or all of the additional dicarboxylic acids are represented by Formula (3), each different from each other and different from cyclohexanedicarboxylic acid.
いくつかの実施形態では、1以上の追加のジカルボン酸は、C4~C12の脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、及び脂環式ジカルボン酸からなる群から独立して選択される。望ましいC4~C10脂肪族ジカルボン酸の例としては、限定するものではないが、コハク酸[HOOC-(CH2)2-COOH]、グルタル酸[HOOC-(CH2)3-COOH]、2,2-ジメチル-グルタル酸[HOOC-C(CH3)2-(CH2)2-COOH]、アジピン酸[HOOC-(CH2)4-COOH]、2,4,4-トリメチル-アジピン酸[HOOC-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2-CH2-COOH]、ピメリン酸[HOOC-(CH2)5-COOH]、スベリン酸[HOOC-(CH2)6-COOH]、アゼライン酸[HOOC-(CH2)7-COOH]、セバシン酸[HOOC-(CH2)8-COOH]、1,12-ドデカン二酸[HOOC-(CH2)10-COOH]が挙げられる。 In some embodiments, the one or more additional dicarboxylic acids are independently selected from the group consisting of C4 - C12 aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, and cycloaliphatic dicarboxylic acids. Examples of desirable C4 - C10 aliphatic dicarboxylic acids include, but are not limited to, succinic acid [HOOC-( CH2 ) 2 -COOH], glutaric acid [HOOC-( CH2 ) 3 -COOH], 2,2-dimethyl-glutaric acid [HOOC-C(CH 3 ) 2 -(CH 2 ) 2 -COOH], adipic acid [HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH], 2,4,4-trimethyl-adipine acid [HOOC-CH( CH3 ) -CH2 -C( CH3 ) 2- CH2 - COOH], pimelic acid [HOOC-( CH2 ) 5 -COOH], suberic acid [HOOC-( CH2 ) 6 -COOH], azelaic acid [HOOC-(CH 2 ) 7 -COOH], sebacic acid [HOOC-(CH 2 ) 8 -COOH], 1,12-dodecanedioic acid [HOOC-(CH 2 ) 10 -COOH] is mentioned.
望ましい芳香族ジカルボン酸の例としては、限定するものではないが、イソフタル酸(IA)などのフタル酸、ナフタレンジカルボン酸(例えばナフタレン-2,6-ジカルボン酸)、4,4’ビ安息香酸、2,5-ピリジンジカルボン酸、2,4-ピリジンジカルボン酸、3,5-ピリジンジカルボン酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ケトン、4,4’-ビス(4-カルボキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ケトン、ビス(3-カルボキシフェノキシ)ベンゼンが挙げられる。 Examples of desirable aromatic dicarboxylic acids include, but are not limited to, phthalic acids such as isophthalic acid (IA), naphthalenedicarboxylic acids (eg naphthalene-2,6-dicarboxylic acid), 4,4'bibenzoic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,4-pyridinedicarboxylic acid, 3,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoro Propane, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)ketone, 4,4′-bis(4-carboxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(3-carboxyphenyl)propane, 2,2-bis(3- carboxyphenyl)hexafluoropropane, 2,2-bis(3-carboxyphenyl)ketone, bis(3-carboxyphenoxy)benzene.
望ましい脂環式ジカルボン酸の例としては、限定するものではないが、シクロプロパン-1,2-ジカルボン酸、1-メチルシクロプロパン-1,2-ジカルボン酸、シクロブタン-1,2-ジカルボン酸、テトラヒドロフラン-2,5-ジカルボン酸、1,3-アダマンタンジカルボン酸が挙げられる。 Examples of desirable cycloaliphatic dicarboxylic acids include, but are not limited to, cyclopropane-1,2-dicarboxylic acid, 1-methylcyclopropane-1,2-dicarboxylic acid, cyclobutane-1,2-dicarboxylic acid, tetrahydrofuran-2,5-dicarboxylic acid and 1,3-adamantanedicarboxylic acid.
ポリアミド(PA)が1種以上の追加のジカルボン酸を含むいくつかの実施形態では、1種以上の追加のジカルボン酸の総濃度は20モル%以下である。 In some embodiments in which the polyamide (PA) comprises one or more additional dicarboxylic acids, the total concentration of one or more additional dicarboxylic acids is 20 mol% or less.
ポリアミド(PA)の繰り返し単位
上述したジアミン成分とジカルボン酸成分とにおけるモノマーの重縮合から形成されるポリアミド(PA)は、それぞれ以下の式で表される繰り返し単位RPA1及びRPA2:
いくつかの実施形態では、繰り返し単位RPA1とRPA2の合計濃度は、少なくとも50モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも97モル%、少なくとも98モル%、少なくとも99モル%、又は少なくとも99.5モル%である。任意選択的なシクロヘキサンジカルボン酸がジカルボン酸成分(B)中に存在するいくつかの実施形態では、繰り返し単位RPA1~RPA4の合計濃度は、少なくとも50モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも97モル%、少なくとも98モル%、少なくとも99モル%、又は少なくとも99.5モル%である。繰り返し単位のモル%に言及される場合、濃度は、別段の明記がない限り、示されたポリマー中の繰り返し単位の総数に対するものであることが理解されるであろう。 In some embodiments, the total concentration of repeat units R PA1 and R PA2 is at least 50 mol %, at least 60 mol %, at least 70 mol %, at least 80 mol %, at least 90 mol %, at least 95 mol %, at least 97 mol %, at least 98 mol %, at least 99 mol %, or at least 99.5 mol %. In some embodiments where an optional cyclohexanedicarboxylic acid is present in dicarboxylic acid component (B), the total concentration of repeat units R PA1 -R PA4 is at least 50 mol %, at least 60 mol %, at least 70 mol %, at least 80 mol %, at least 90 mol %, at least 95 mol %, at least 97 mol %, at least 98 mol %, at least 99 mol %, or at least 99.5 mol %. It will be understood that when referring to mol % of repeat units, the concentrations are relative to the total number of repeat units in the indicated polymer unless otherwise specified.
ポリアミド(PA)は半結晶性のポリアミドである。本明細書において、半結晶性ポリアミドは、少なくとも5ジュール毎グラム(「J/g」)の融解熱(「ΔHf」)を有するポリアミドである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のポリアミド(PA)は、少なくとも30J/g、又は少なくとも35J/gのΔHfを有する。追加的又は代わりに、いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、60J/g以下又は55J/g以下のΔHfを有する。いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、30J/g~60J/g又は35J/g~60J/g、30J/g~55J/g、又は35J/g~55J/gのΔHfを有する。ΔHfは、20℃/分の加熱速度を使用してASTM D3418に従って測定することができる。 Polyamide (PA) is a semi-crystalline polyamide. As used herein, a semi-crystalline polyamide is a polyamide having a heat of fusion (“ΔH f ”) of at least 5 joules per gram (“J/g”). In some embodiments, the polyamides (PA) described herein have a ΔH f of at least 30 J/g, or at least 35 J/g. Additionally or alternatively, in some embodiments, the polyamide (PA) has a ΔH f of 60 J/g or less, or 55 J/g or less. In some embodiments, the polyamide (PA) has a ΔH f of 30 J/g to 60 J/g or 35 J/g to 60 J/g, 30 J/g to 55 J/g, or 35 J/g to 55 J/g . ΔH f can be measured according to ASTM D3418 using a heating rate of 20° C./min.
ポリアミド(PA)は、少なくとも145℃、好ましくは少なくとも150℃のTgを有する。いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、190℃以下、180℃以下、又は170℃以下のTgを有する。いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、145℃~190℃、145℃~180℃、145℃~170℃、150℃~190℃、150℃~180℃、又は150℃~170℃のTgを有する。Tgは、ASTM D3418に従って測定することができる。 The polyamide (PA) has a Tg of at least 145°C, preferably at least 150°C. In some embodiments, the polyamide (PA) has a Tg of 190°C or less, 180°C or less, or 170°C or less. In some embodiments, the polyamide (PA) is a have a Tg. Tg can be measured according to ASTM D3418.
ポリアミド(PA)は、少なくとも295℃、好ましくは少なくとも300℃のTmを有する。いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、360℃以下、350℃以下、又は340℃以下のTmを有する。いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、295℃~360℃、295℃~350℃、295℃~340℃、300℃~360℃、300℃~350℃、又は300℃~340℃のTmを有する。Tmは、ASTM D3418に従って測定することができる。 The polyamide (PA) has a Tm of at least 295°C, preferably at least 300°C. In some embodiments, the polyamide (PA) has a Tm of 360°C or less, 350°C or less, or 340°C or less. In some embodiments, the polyamide (PA) is a have a Tm. Tm can be measured according to ASTM D3418.
いくつかの実施形態では、ポリアミド(PA)は、1,000g/モル~40,000g/モル、例えば2,000g/モル~35,000g/モル、4,000~30,000g/モル、又は5,000g/モル~20,000g/モルの範囲の数平均分子量(「Mn」)を有する。数平均分子量Mnは、ポリスチレン標準物質を用いて、ASTM D5296を使用してゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。 In some embodiments, the polyamide (PA) is 1,000 g/mole to 40,000 g/mole, such as 2,000 g/mole to 35,000 g/mole, 4,000 to 30,000 g/mole, or 5 ,000 g/mole to 20,000 g/mole. Number average molecular weight Mn can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using ASTM D5296 using polystyrene standards.
本明細書で記載されるポリアミド(PA)は、ポリアミド及びポリフタルアミドの合成に適応した任意の従来法によって調製することができる。好ましくは、ポリアミド(PA)は、60重量%未満、優先的には50重量%未満の水の存在下で、少なくともTm+10℃の温度(Tmはポリアミド(PA)の融解温度である)までモノマーを反応させることによって(加熱することによって)調製され、ここでの重量%は反応混合物の総重量に対するものである。 The polyamides (PA) described herein can be prepared by any conventional method adapted for synthesizing polyamides and polyphthalamides. Preferably, the polyamide (PA) is melted in the presence of less than 60% by weight, preferentially less than 50% by weight of water, to a temperature of at least Tm + 10°C (Tm is the melting temperature of polyamide (PA)). It is prepared by reacting (by heating) and the weight percentages here are relative to the total weight of the reaction mixture.
本明細書で記載されるポリアミド(PA)は、例えば、モノマー及びコモノマーの水溶液の熱重縮合(重縮合又は縮合とも言われる)によって調製することができる。一実施形態では、ポリアミド(PA)は、反応混合物中で、少なくともC4~C12脂肪族ジアミンと、ビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと、テレフタル酸と、ジカルボン酸成分(B)中に存在する場合にはシクロヘキサンジカルボン酸とを反応させることによって形成される。いくつかの実施形態では、反応混合物中のジアミンの総モル数は、反応混合物中のジカルボン酸の総モル数と実質的に等モルである。本明細書で用いるところでは、実質的に等モルは、示されたモル数の±15%である値を意味する。例えば、反応混合物中のジアミン及びジカルボン酸の濃度との関係において、反応混合物中のジアミンの総モル数は、反応混合物中のジカルボン酸の総モル数の±15%である。ポリアミド(PA)は、アミン部分又はカルボン酸部分と反応することができる一官能性分子であり、及びポリアミド(PA)の分子量を制御するために使用される、鎖制限剤を含有し得る。例えば、鎖制限剤は、酢酸、プロピオン酸、安息香酸及び/又はベンジルアミンであることができる。触媒も使用することができる。触媒の例は、亜リン酸、オルト-リン酸、メタ-リン酸、次亜リン酸ナトリウムなどのアルカリ金属次亜リン酸塩及びフェニルホスフィン酸である。ホスファイトなどの安定剤も使用され得る。 The polyamides (PA) described herein can be prepared, for example, by thermal polycondensation (also called polycondensation or condensation) of aqueous solutions of monomers and comonomers. In one embodiment, the polyamide (PA) is present in the reaction mixture at least in the C4 - C12 aliphatic diamine, bis(aminoalkyl)cyclohexane, terephthalic acid, and dicarboxylic acid component (B). is formed by reacting with cyclohexanedicarboxylic acid. In some embodiments, the total number of moles of diamines in the reaction mixture is substantially equimolar to the total number of moles of dicarboxylic acids in the reaction mixture. As used herein, substantially equimolar means a value that is ±15% of the indicated number of moles. For example, relative to the concentrations of diamine and dicarboxylic acid in the reaction mixture, the total moles of diamine in the reaction mixture is ±15% of the total moles of dicarboxylic acid in the reaction mixture. Polyamide (PA) is a monofunctional molecule that can react with amine or carboxylic acid moieties and may contain chain limiters used to control the molecular weight of polyamide (PA). For example, the chain limiter can be acetic acid, propionic acid, benzoic acid and/or benzylamine. Catalysts can also be used. Examples of catalysts are phosphorous acid, ortho-phosphoric acid, meta-phosphoric acid, alkali metal hypophosphites such as sodium hypophosphite and phenylphosphinic acid. Stabilizers such as phosphites may also be used.
ポリマー組成(PC)
ポリマー組成物(PC)は、ポリアミド(PA)と反応性耐衝撃性改良剤とを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物は、補強剤及び添加剤からなる群から選択される1種以上の任意選択的な成分を含むことができる。添加剤としては、限定するものではないが、耐衝撃性改良剤、可塑剤、着色剤、顔料(例えばカーボンブラックやニグロシンなどの黒色顔料)、帯電防止剤、染料、潤滑剤(例えば直鎖低密度ポリエチレン、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、又はモンタン酸ナトリウム)、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、造核剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、及びその他の加工助剤が挙げられる。
Polymer composition (PC)
A polymer composition (PC) comprises a polyamide (PA) and a reactive impact modifier. In some embodiments, the polymer composition can include one or more optional ingredients selected from the group consisting of reinforcing agents and additives. Additives include, but are not limited to, impact modifiers, plasticizers, colorants, pigments (e.g. black pigments such as carbon black and nigrosine), antistatic agents, dyes, lubricants (e.g. density polyethylene, calcium stearate, magnesium stearate, or sodium montanate), heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, nucleating agents, antioxidants, acid scavengers, and other processing aids.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中のポリアミド(PA)濃度は、少なくとも5重量%又は少なくとも10重量%である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中のポリアミド(PA)濃度は、80重量%以下又は70重量%以下である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中のポリアミド(PA)濃度は、5重量%~80重量%、又は10重量%~70重量%である。 In some embodiments, the polyamide (PA) concentration in the polymer composition (PC) is at least 5 wt% or at least 10 wt%. In some embodiments, the polyamide (PA) concentration in the polymer composition (PC) is 80 wt% or less, or 70 wt% or less. In some embodiments, the polyamide (PA) concentration in the polymer composition (PC) is 5 wt% to 80 wt%, or 10 wt% to 70 wt%.
ポリマー組成物(PC)は、反応性耐衝撃性改良剤(IM)を含む。耐衝撃性改良剤は一般的に低Tgであり、例えば室温未満、0℃未満、更には-25℃未満のTgを有する。その低いTgの結果として、強化剤は典型的には室温でエラストマーである。耐衝撃性改良剤のポリマー主鎖は、ポリエチレン及びそのコポリマーを含むエラストマー主鎖、例えばエチレンとアクリル酸エステルとグリシジルメタクリレートとのターポリマー;エチレンとブチルエステルアクリレートとのコポリマー;エチレンとブチルエステルアクリレートとグリシジルメタクリレートとのコポリマー;エチレン-無水マレイン酸コポリマー;エチレン-ブテン;エチレン-ヘキセン;エチレン-オクテン;ポリプロピレン及びそのコポリマー;ポリブテン;ポリイソプレン;エチレン-プロピレン-ゴム(EPR);エチレン-プロピレン-ジエンモノマーゴム(EPDM);エチレン-アクリレートゴム;ブタジエン-アクリロニトリルゴム、エチレン-アクリル酸(EAA)、エチレン-酢酸ビニル(EVA);アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンゴム(ABS)、ブロックコポリマースチレンエチレンブタジエンスチレン(SEBS);ブロックコポリマースチレンブタジエンスチレン(SBS);メタクリレート-ブタジエン-スチレン(MBS)タイプのコア-シェルエラストマー、又は上の1種以上の混合物から選択することができる。 The polymer composition (PC) contains a reactive impact modifier (IM). Impact modifiers generally have a low Tg, eg, a Tg below room temperature, below 0°C, or even below -25°C. As a result of their low Tg, tougheners are typically elastomers at room temperature. The polymeric backbone of the impact modifier is an elastomeric backbone comprising polyethylene and copolymers thereof, such as terpolymers of ethylene, acrylic acid esters and glycidyl methacrylate; copolymers of ethylene and butyl ester acrylate; ethylene and butyl ester acrylate; Ethylene-maleic anhydride copolymers; Ethylene-butene; Ethylene-hexene; Ethylene-octene; Polypropylene and its copolymers; Rubber (EPDM); ethylene-acrylate rubber; butadiene-acrylonitrile rubber, ethylene-acrylic acid (EAA), ethylene-vinyl acetate (EVA); acrylonitrile-butadiene-styrene rubber (ABS), block copolymer styrene ethylene butadiene styrene (SEBS) block copolymer styrene butadiene styrene (SBS); methacrylate-butadiene-styrene (MBS) type core-shell elastomers, or mixtures of one or more of the above.
反応性耐衝撃性改良剤(IM)は、官能化された耐衝撃性改良剤である。耐衝撃性改良剤を官能化する分子には、ポリアミドと反応して共有結合を形成する基が含まれる。いくつかの実施形態では、この基はポリアミド上のアミン基と反応する。反応性耐衝撃性改良剤(IM)は、官能化を含むモノマーの共重合によって、又は耐衝撃性改良剤の骨格を官能化分子でグラフトすることによって、形成することができる。いくつかの実施形態では、耐衝撃性改良剤は、酸無水物、カルボキシル、アクリレート、エポキシ、アミノ、又はビニルで官能化されている。 Reactive impact modifiers (IM) are functionalized impact modifiers. Molecules that functionalize the impact modifier include groups that react with the polyamide to form covalent bonds. In some embodiments, this group reacts with amine groups on the polyamide. Reactive impact modifiers (IMs) can be formed by copolymerization of monomers containing functionalization or by grafting the backbone of the impact modifier with functionalized molecules. In some embodiments, the impact modifier is anhydride, carboxyl, acrylate, epoxy, amino, or vinyl functionalized.
いくつかの実施形態では、反応性耐衝撃性改良剤(IM)は、エチレンとアクリルエステルとグリシジルメタクリレートとのターポリマー;エチレンとブチルエステルアクリレートとのコポリマー;エチレンとブチルエステルアクリレートとグリシジルメタクリレートとのコポリマー;エチレン-無水マレイン酸コポリマー;無水マレイン酸で官能化されたEPR;無水マレイン酸で官能化されたスチレンコポリマー;無水マレイン酸で官能化されたEPDM、無水マレイン酸で官能化されたSEBSコポリマー;無水マレイン酸で官能化されたスチレン-アクリロニトリルコポリマー;無水マレイン酸で官能化されたABSコポリマーからなる群から選択される。あるいは、反応性耐衝撃性改良剤は、無水マレイン酸の代わりにエポキシドで官能化された前述したリストのいずれかから選択することができる。無水マレイン酸がグラフトされたSEBSコポリマーで優れた結果が得られた。 In some embodiments, the reactive impact modifier (IM) is a terpolymer of ethylene, acrylic ester and glycidyl methacrylate; a copolymer of ethylene and butyl ester acrylate; a copolymer of ethylene, butyl ester acrylate and glycidyl methacrylate. EPR Functionalized with Maleic Anhydride; Styrene Copolymer Functionalized with Maleic Anhydride; EPDM Functionalized with Maleic Anhydride, SEBS Copolymer with Maleic Anhydride Functionalized styrene-acrylonitrile copolymers functionalized with maleic anhydride; ABS copolymers functionalized with maleic anhydride. Alternatively, the reactive impact modifier can be selected from any of the previous lists functionalized with epoxides instead of maleic anhydride. Excellent results were obtained with SEBS copolymers grafted with maleic anhydride.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の強化剤濃度は、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、又は少なくとも3重量%である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の強化剤濃度は、20重量%以下、15重量%以下、又は10重量%以下である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の強化剤の濃度は、1重量%~20重量%、2重量%~15重量%、又は3重量%10重量%である。 In some embodiments, the reinforcing agent concentration in the polymer composition (PC) is at least 1 wt%, at least 2 wt%, or at least 3 wt%. In some embodiments, the toughener concentration in the polymer composition (PC) is 20 wt% or less, 15 wt% or less, or 10 wt% or less. In some embodiments, the concentration of reinforcing agent in the polymer composition (PC) is 1 wt% to 20 wt%, 2 wt% to 15 wt%, or 3 wt% to 10 wt%.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は補強剤を含む。補強繊維又は充填剤とも呼ばれる、幅広い選択肢の補強剤が、ポリマー組成物(PC)に添加され得る。いくつかの実施形態では、補強剤は、鉱物充填剤(限定するものではないが、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど)、ガラス繊維、炭素繊維、合成ポリマー繊維、アラミド繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、マグネシウム繊維、炭化ホウ素繊維、ロックウール繊維、スチール繊維、及びウォラストナイトから選択される。 In some embodiments, the polymer composition (PC) includes reinforcing agents. A wide variety of reinforcing agents, also called reinforcing fibers or fillers, can be added to the polymer composition (PC). In some embodiments, reinforcing agents include mineral fillers (including but not limited to talc, mica, kaolin, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium carbonate), glass fibers, carbon fibers, synthetic polymer fibers, selected from aramid fibres, aluminum fibres, titanium fibres, magnesium fibres, boron carbide fibres, rock wool fibres, steel fibres, and wollastonite.
一般に、補強剤は繊維状補強剤又は粒状補強剤である。繊維状補強剤は、平均長さが、幅及び厚さの両方よりもかなり大きい、長さ、幅、及び厚さを有する材料を指す。一般に、そのような材料は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20又は少なくとも50の、長さと幅及び厚さの最大のものとの間の平均比として定義される、アスペクト比を有する。いくつかの実施形態では、繊維状補強剤(例えばガラス繊維又は炭素繊維)は、3mm~50mmの平均長さを有する。いくつかのそのような実施形態では、繊維状補強剤は、3mm~10mm、3mm~8mm、3mm~6mm、又は3mm~5mmの平均長さを有する。代わりの実施形態では、繊維状補強剤は、10mm~50mm、10mm~45mm、10mm~35mm、10mm~30mm、10mm~25mm又は15mm~25mmの平均長さを有する。繊維状補強剤の平均長さは、ポリマー組成物(PC)中への組み入れ前の繊維状補強剤の平均長さと解釈することができ、或いはポリマー組成物(PC)中の繊維状補強剤の平均長さと解釈することができる。 Generally, the reinforcing agent is a fibrous reinforcing agent or a particulate reinforcing agent. A fibrous reinforcement refers to a material having a length, width and thickness where the average length is significantly greater than both the width and thickness. Generally, such materials have an aspect ratio of at least 5, at least 10, at least 20 or at least 50, defined as the average ratio between the length and the largest of the width and thickness. In some embodiments, fibrous reinforcing agents (eg, glass fibers or carbon fibers) have an average length of 3 mm to 50 mm. In some such embodiments, the fibrous reinforcement has an average length of 3 mm to 10 mm, 3 mm to 8 mm, 3 mm to 6 mm, or 3 mm to 5 mm. In alternative embodiments, the fibrous reinforcement has an average length of 10 mm to 50 mm, 10 mm to 45 mm, 10 mm to 35 mm, 10 mm to 30 mm, 10 mm to 25 mm or 15 mm to 25 mm. The average length of the fibrous reinforcing agent can be interpreted as the average length of the fibrous reinforcing agent before incorporation into the polymer composition (PC), or the average length of the fibrous reinforcing agent in the polymer composition (PC). It can be interpreted as the average length.
繊維状補強剤の中で、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維は、様々なタイプのガラスをもたらように調整することができるいくつかの金属酸化物を含むシリカ系ガラス化合物である。主な酸化物は、ケイ砂の形態のシリカであり、カルシウム、ナトリウム及びアルミニウムなどの他の酸化物は、溶融温度を低下させ、結晶化を妨げるために組み込まれる。ガラス繊維は、エンドレス繊維又はチョップドガラス繊維として添加され得る。ガラス繊維は、一般に、5~20、好ましくは5~15μm、より好ましくは5~10μmの相当直径を有する。ガラス繊維タイプの全て、例えばA、C、D、E、M、S、R、Tガラス繊維(Additives for Plastics Handbook,2nd ed, John Murphyのchapter 5.2.3,pages 43-48に記載される通り)又はそれらの任意の混合物若しくはそれらの混合物が使用され得る。 Among the fibrous reinforcing agents, glass fibers are preferred. Glass fibers are silica-based glass compounds containing several metal oxides that can be tailored to yield different types of glass. The predominant oxide is silica in the form of silica sand, and other oxides such as calcium, sodium and aluminum are incorporated to lower the melting temperature and prevent crystallization. Glass fibers can be added as endless fibers or chopped glass fibers. The glass fibers generally have an equivalent diameter of 5-20, preferably 5-15 μm, more preferably 5-10 μm. All of the glass fiber types, such as A, C, D, E, M, S, R, T glass fibers (described in Additives for Plastics Handbook, 2nd ed, John Murphy, chapter 5.2.3, pages 43-48). or any mixture thereof or mixtures thereof.
E、R、S及びTガラス繊維は、当技術分野で周知である。それらは、特に、Fiberglass and Glass Technology,Wallenberger,Frederick T.;Bingham,Paul A.(Eds.),2010,XIV,chapter 5,pages 197-225に記載されている。R、S及びTガラス繊維は、ケイ素、アルミニウム及びマグネシウムの酸化物から本質的に構成される。特に、それらのガラス繊維は、典型的には、62~75重量%のSiO2、16~28重量%のAl2O3及び5~14重量%のMgOを含む。一方、R、S及びTガラス繊維は、10重量%未満のCaOを含む。 E, R, S and T glass fibers are well known in the art. They are described, inter alia, in Fiberglass and Glass Technology, Wallenberger, Frederick T.; Bingham, Paul A.; (Eds.), 2010, XIV, chapter 5, pages 197-225. R, S and T glass fibers consist essentially of oxides of silicon, aluminum and magnesium. In particular, those glass fibers typically contain 62-75% by weight SiO2, 16-28% by weight Al2O3 and 5-14% by weight MgO. On the other hand, R, S and T glass fibers contain less than 10 wt% CaO.
いくつかの実施形態では、ガラス繊維は、高弾性ガラス繊維である。高弾性ガラス繊維の弾性率は、ASTM D2343に従って測定して少なくとも76、好ましくは少なくとも78、より好ましくは少なくとも80、最も好ましくは少なくとも82GPaである。高弾性ガラス繊維の例には、これらに限定されないが、S、R及びTガラス繊維が含まれる。高弾性ガラス繊維の市販の供給源は、それぞれTaishan及びAGYから提供されるS-1及びS-2ガラス繊維である。 In some embodiments, the glass fibers are high modulus glass fibers. The high modulus glass fibers have a modulus of at least 76, preferably at least 78, more preferably at least 80, and most preferably at least 82 GPa as measured according to ASTM D2343. Examples of high modulus glass fibers include, but are not limited to, S, R and T glass fibers. Commercial sources of high modulus glass fibers are S-1 and S-2 glass fibers provided by Taishan and AGY, respectively.
ガラス繊維のモルフォロジーは、特に限定されない。上述したように、ガラス繊維は、円形断面(「ラウンドガラス繊維」)又は非円形断面(「扁平ガラス繊維」)を有し得る。限定されないが、好適な扁平ガラス繊維の例には、長円形、楕円形及び長方形の断面を有するガラス繊維が含まれる。ポリマー組成物が扁平ガラス繊維を含むいくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面最長径は、少なくとも15μm、好ましくは少なくとも20μm、より好ましくは少なくとも22μm、更により好ましくは少なくとも25μmである。追加的に又は代わりに、いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面最長径は、最大で40μm、好ましくは最大で35μm、より好ましくは最大で32μm、更により好ましくは最大で30μmである。いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面直径は、15~35μmの、好ましくは20~30μmの、より好ましくは25~29μmの範囲である。いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面最短径は、少なくとも4μm、好ましくは少なくとも5μm、より好ましくは少なくとも6μm、更により好ましくは少なくとも7μmである。追加的に又は代わりに、いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面最短径は、最大で25μm、好ましくは最大で20μm、より好ましくは最大で17μm、更により好ましくは最大で15μmである。いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維の断面最短径は、5~20μmの、好ましくは5~15μmの、より好ましくは7~11μmの範囲である。 The morphology of glass fibers is not particularly limited. As noted above, the glass fibers may have a circular cross-section (“round glass fibers”) or a non-circular cross-section (“flat glass fibers”). Non-limiting examples of suitable flattened glass fibers include glass fibers having oval, elliptical and rectangular cross-sections. In some embodiments where the polymer composition comprises flat glass fibers, the longest cross-sectional diameter of the flat glass fibers is at least 15 μm, preferably at least 20 μm, more preferably at least 22 μm, even more preferably at least 25 μm. Additionally or alternatively, in some embodiments, the longest cross-sectional diameter of the flat glass fibers is at most 40 μm, preferably at most 35 μm, more preferably at most 32 μm, even more preferably at most 30 μm. In some embodiments, the flat glass fibers have a cross-sectional diameter in the range of 15-35 μm, preferably 20-30 μm, more preferably 25-29 μm. In some embodiments, the shortest cross-sectional diameter of the flat glass fibers is at least 4 μm, preferably at least 5 μm, more preferably at least 6 μm, even more preferably at least 7 μm. Additionally or alternatively, in some embodiments, the shortest cross-sectional diameter of the flat glass fibers is at most 25 μm, preferably at most 20 μm, more preferably at most 17 μm, even more preferably at most 15 μm. In some embodiments, the shortest cross-sectional diameter of the flat glass fibers is in the range of 5-20 μm, preferably 5-15 μm, more preferably 7-11 μm.
いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維のアスペクト比は、少なくとも2、好ましくは少なくとも2.2、より好ましくは少なくとも2.4、更により好ましくは少なくとも3である。アスペクト比は、ガラス繊維の断面における最長径の、同じ断面における最短径に対する比として定義される。追加的に又は代わりに、いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維のアスペクト比は、最大で8、好ましくは最大で6、より好ましくは最大で4である。いくつかの実施形態では、扁平ガラス繊維のアスペクト比は、2~6、好ましくは2.2~4である。ガラス繊維がラウンドガラス繊維であるいくつかの実施形態では、ガラス繊維のアスペクト比は、2未満、好ましくは1.5未満、より好ましくは1.2未満、更により好ましくは1.1未満、最も好ましくは1.05未満である。当然のことながら、当業者であれば、ガラス繊維のモルフォロジー(例えば、円形又は平坦)に関わらず、定義により、アスペクト比が1未満になり得ないことを理解するであろう。 In some embodiments, the flat glass fibers have an aspect ratio of at least 2, preferably at least 2.2, more preferably at least 2.4, and even more preferably at least 3. Aspect ratio is defined as the ratio of the longest diameter in a cross-section of a glass fiber to the shortest diameter in the same cross-section. Additionally or alternatively, in some embodiments, the flat glass fibers have an aspect ratio of at most 8, preferably at most 6, more preferably at most 4. In some embodiments, the flat glass fibers have an aspect ratio of 2-6, preferably 2.2-4. In some embodiments in which the glass fibers are round glass fibers, the aspect ratio of the glass fibers is less than 2, preferably less than 1.5, more preferably less than 1.2, even more preferably less than 1.1, most It is preferably less than 1.05. Of course, those skilled in the art will understand that regardless of the glass fiber morphology (eg, circular or flat), by definition the aspect ratio cannot be less than one.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の補強剤(例えばガラス又は炭素繊維)の濃度は、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、又は少なくとも20重量%である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の補強剤の濃度は、70重量%以下、65重量%以下、又は60重量%以下である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の補強剤の濃度は、5重量%~70重量%、10重量%~70重量%、10重量%~65重量%、10重量%~60重量%、15重量%~60重量%、又は20重量%~60重量%である。 In some embodiments, the concentration of reinforcing agent (e.g., glass or carbon fiber) in the polymer composition (PC) is at least 5 wt%, at least 10 wt%, at least 15 wt%, or at least 20 wt% . In some embodiments, the concentration of reinforcing agent in the polymer composition (PC) is 70 wt% or less, 65 wt% or less, or 60 wt% or less. In some embodiments, the concentration of reinforcing agent in the polymer composition (PC) is from 5 wt% to 70 wt%, from 10 wt% to 70 wt%, from 10 wt% to 65 wt%, from 10 wt% to 60 wt%. % by weight, 15% to 60% by weight, or 20% to 60% by weight.
いくつかの実施形態では、ハロゲンを含まない難燃剤は、ホスフィン塩(ホスフィネート)、ジホスフィン塩(ジホスフィネート)、及びそれらの縮合生成物からなる群から選択される有機リン化合物である。好ましくは、有機リン化合物は、式(I)のホスフィン酸塩(ホスフィネート)、式(II)のジホスフィン酸塩(ジホスフィネート)及びそれらの縮合生成物からなる群から選択される:
好ましくは、R1及びR2は、独立して、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、及びフェニルから選択され;R3は、メチレン、エチレン、n-プロピレン、イソプロピレン、n-ブチレン、tert-ブチレン、n-ペンチレン、n-オクチレン、n-ドデシレン、フェニレン、ナフチレン、メチルフェニレン、エチルフェニレン、tert-ブチルフェニレン、メチルナフチレン、エチルナフチレン、tert-ブチルナフチレン、フェニルメチレン、フェニルエチレン、フェニルプロピレン、及びフェニルブチレンから選択され;Mは、アルミニウムイオン及び亜鉛イオンから選択される。 Preferably, R 1 and R 2 are independently selected from methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl and phenyl; R3 is methylene, ethylene, n -propylene, isopropylene, n-butylene, tert-butylene, n-pentylene, n-octylene, n-dodecylene, phenylene, naphthylene, methylphenylene, ethylphenylene, tert-butylphenylene, methylnaphthylene, ethylnaphthylene, tert-butylnaphthylene , phenylmethylene, phenylethylene, phenylpropylene, and phenylbutylene; M is selected from aluminum and zinc ions.
ホスフィネートが有機リン化合物として好ましい。適切なホスフィネートは、米国特許第6,365,071号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。特に好ましいホスフィネートは、アルミニウムホスフィネート、カルシウムホスフィネート、及び亜鉛ホスフィネートである。優れた結果は、アルミニウムホスフィネートで得られた。アルミニウムホスフィネートの中でも、アルミニウムエチルメチルホスフィネート及びアルミニウムジエチルホスフィネート、並びにこれらの組み合わせが好ましい。 Phosphinates are preferred as organophosphorus compounds. Suitable phosphinates are described in US Pat. No. 6,365,071, which is incorporated herein by reference. Particularly preferred phosphinates are aluminum phosphinate, calcium phosphinate and zinc phosphinate. Excellent results were obtained with aluminum phosphinate. Among the aluminum phosphinates, aluminum ethylmethylphosphinate and aluminum diethylphosphinate and combinations thereof are preferred.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、最も望ましくはハロゲンを含まない難燃剤が配合される実施形態において、酸捕捉剤を更に含む。酸捕捉剤としては、限定するものではないが、シリコーン;シリカ;ベーマイト;酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化タングステンなどの金属酸化物;アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、スズ、アンチモン、ニッケル、銅、及びタングステンなどの金属粉;並びにメタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、及び炭酸バリウムなどの金属塩が挙げられる。ポリマー組成物(PC)が酸捕捉剤を含むいくつかの実施形態では、酸捕捉剤の濃度は、0.01重量%~5重量%、0.05重量%~4重量%、0.08重量%~3重量%、0.1重量%~2重量%、0.1重量%~1重量%、0.1重量%~0.5重量%、又は0.1重量%~0.3重量%である。 In some embodiments, the polymer composition (PC) further comprises an acid scavenger, most desirably in embodiments where halogen-free flame retardants are formulated. Acid scavengers include, but are not limited to, silicone; silica; boehmite; aluminum oxide, calcium oxide, iron oxide, titanium oxide, manganese oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, oxide Metal oxides such as bismuth, chromium oxide, tin oxide, antimony oxide, nickel oxide, copper oxide, and tungsten oxide; aluminum, iron, titanium, manganese, zinc, molybdenum, cobalt, bismuth, chromium, tin, antimony, nickel, metal powders such as copper and tungsten; and metal salts such as barium metaborate, zinc carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, and barium carbonate. In some embodiments where the polymer composition (PC) comprises an acid scavenger, the concentration of acid scavenger is 0.01 wt% to 5 wt%, 0.05 wt% to 4 wt%, 0.08 wt% % to 3 wt%, 0.1 wt% to 2 wt%, 0.1 wt% to 1 wt%, 0.1 wt% to 0.5 wt%, or 0.1 wt% to 0.3 wt% is.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の総添加剤濃度は、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.2重量%、又は少なくとも0.3重量%である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の総添加剤濃度は、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、7重量%以下、又は5重量%以下である。いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)中の総添加剤濃度は、0.1重量%~20重量%、0.1重量%~15重量%、0.1重量%~10重量%、0.2重量%~7重量%、又は0.3重量%~5重量%である。 In some embodiments, the total additive concentration in the polymer composition (PC) is at least 0.1 wt%, at least 0.2 wt%, or at least 0.3 wt%. In some embodiments, the total additive concentration in the polymer composition (PC) is 20 wt% or less, 15 wt% or less, 10 wt% or less, 7 wt% or less, or 5 wt% or less. In some embodiments, the total additive concentration in the polymer composition (PC) is 0.1 wt% to 20 wt%, 0.1 wt% to 15 wt%, 0.1 wt% to 10 wt% , 0.2% to 7% by weight, or 0.3% to 5% by weight.
いくつかの実施形態では、ポリマー組成物(PC)は、1種以上の追加のポリマーを更に含む。いくつかのそのような実施形態では、追加のポリマーのうちの少なくとも1種は、脂肪族ポリアミドや半芳香族ポリアミドなどの半結晶性又はアモルファスのポリアミド、より一般的には芳香族又は脂肪族飽和二酸と脂肪族飽和又は芳香族一級ジアミンとの間の重縮合、ラクタム、アミノ酸又はこれらの異なるモノマーの混合物の重縮合によって得られるポリアミドである。 In some embodiments, the polymer composition (PC) further comprises one or more additional polymers. In some such embodiments, at least one of the additional polymers is a semi-crystalline or amorphous polyamide, such as an aliphatic polyamide or a semi-aromatic polyamide, more typically an aromatic or aliphatic saturated These are polyamides obtained by polycondensation between diacids and aliphatic saturated or aromatic primary diamines, polycondensation of lactams, amino acids or mixtures of these different monomers.
ポリマー組成物(PC)の調製
本発明は、更に、ポリマー組成物(PC)を製造する方法に関する。方法は、ポリアミド(PA)反応性耐衝撃性改良剤(IM)、及び任意の任意選択的な成分(例えば補強剤)を溶融ブレンドすることを含む。
Preparation of Polymer Composition (PC) The present invention further relates to a method of producing a polymer composition (PC). The method includes melt blending a polyamide (PA) reactive impact modifier (IM) and any optional ingredients (eg, reinforcing agents).
本発明に関連するポリマー成分と非ポリマー成分とを混合するために任意の溶融ブレンド法が用いられ得る。例えば、ポリマー成分及び非ポリマー成分は、一軸スクリュー押出機若しくは二軸スクリュー押出機、撹拌機、一軸スクリュー若しくは二軸スクリューニーダー、又はバンバリーミキサー等の溶融ミキサーに供給することができ、添加する工程は、全ての成分の同時添加又はバッチ式の段階的添加であり得る。ポリマー原料及び非ポリマー原料がバッチ式で徐々に添加される場合、ポリマー原料及び/又は非ポリマー原料の一部が先ず添加され、次いで、十分に混合された組成物が得られるまで、その後に添加される残りのポリマー原料及び非ポリマー原料と溶融混合される。補強剤が長い物理的形状(例えば、長いガラス繊維及び連続繊維)を示す場合、補強された組成物を調製するために延伸押出成形又は引抜成形が用いられ得る。 Any melt-blending method can be used to mix the polymeric and non-polymeric components associated with the present invention. For example, the polymeric components and non-polymeric components can be fed into a single or twin screw extruder, an agitator, a single or twin screw kneader, or a melt mixer such as a Banbury mixer, and the step of adding , simultaneous addition of all ingredients or batch-wise stepwise addition. When the polymeric and non-polymeric ingredients are added batchwise and gradually, a portion of the polymeric and/or non-polymeric ingredients is added first and then added thereafter until a well-mixed composition is obtained. It is melt mixed with the remaining polymeric and non-polymeric raw materials to be used. Stretch extrusion or pultrusion may be used to prepare the reinforced composition when the reinforcing agent exhibits long physical shapes such as long glass fibers and continuous fibers.
物品及び用途
本発明は、ポリマー組成物(PC)を含む物品にも関する。少なくとも一部にはポリオール水溶液又は食塩水溶液中でエージングした後の改善された機械的保持のため、ポリマー組成物(PC)は、望ましくは、それらの意図された使用中に高温及びポリオール水溶液又は食塩水溶液にさらされる任意の物品に配合される。
Articles and Uses The present invention also relates to articles comprising the polymer composition (PC). Due, at least in part, to improved mechanical retention after aging in aqueous polyol or saline solutions, the polymer compositions (PCs) desirably are exposed to elevated temperatures and aqueous polyol or saline solutions during their intended use. It is incorporated into any article that will be exposed to aqueous solutions.
いくつかの実施形態では、物品は、自動車部品、船舶部品、及び航空宇宙部品からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、物品は、流体入口/出口ポート、流体入口/出口バルブ、流体ポンプハウジング、流体ポンプインペラ、流体ホースコネクタ、流体ホース、流体リザーバー、及び流体バルブからなる群から選択され、流体は、ポリオール水溶液、好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、又はジエチレングリコールの水溶液である。ポリマー組成物(PC)は、そのような物品がエンジンルーム内で使用される場合(例えば高温にさらされる場合)、そのような物品に更に有利に組み込まれる。 In some embodiments, the article is selected from the group consisting of automotive parts, marine parts, and aerospace parts. In some embodiments, the article is selected from the group consisting of fluid inlet/outlet ports, fluid inlet/outlet valves, fluid pump housings, fluid pump impellers, fluid hose connectors, fluid hoses, fluid reservoirs, and fluid valves; The fluid is an aqueous polyol solution, preferably an aqueous solution of ethylene glycol, propylene glycol, or diethylene glycol. The polymer composition (PC) is further advantageously incorporated into such articles when such articles are used in engine compartments (eg when exposed to high temperatures).
いくつかの実施形態では、物品は、地下及び海中の石油及びガスの構成要素から選択される。いくつかの実施形態では、物品は、人工リフトシステムにおけるサッカーロッドガイド又は他のポリマー系構成要素から選択される。サッカーロッドガイドは、サッカーロッド上にオーバーモールドするか、サッカーロッドに接着するか、又は現場で取り付けるスナップオン設計にすることができる。 In some embodiments, the article is selected from subsurface and subsea oil and gas components. In some embodiments, the article is selected from sucker rod guides or other polymer-based components in artificial lift systems. The sucker rod guide can be overmolded onto the sucker rod, glued to the sucker rod, or a snap-on design that is installed in the field.
いくつかの実施形態では、物品は、ポリマー組成物(PC)から、熱可塑性樹脂に適した任意のプロセス、例えば押出、射出成形、ブロー成形、回転成形又は圧縮成形によって成形される。ポリマー組成物(C)は、ハイブリッド構造を構築するために予め形成された形状をオーバーモールドする際にも使用することができる。 In some embodiments, articles are formed from the polymer composition (PC) by any process suitable for thermoplastics, such as extrusion, injection molding, blow molding, rotational molding or compression molding. Polymer composition (C) can also be used in overmolding preformed shapes to build hybrid structures.
いくつかの実施形態では、物品は、ポリマー組成物(PC)から、例えばフィラメントの形態にある、ポリマー組成物(PC)の押出の工程を含むプロセスによって、又はこの場合には粉末の形態にあるポリマー組成物(PC)のレーザー焼結の工程を含むプロセスによって印刷される。 In some embodiments, the article is from the polymer composition (PC), e.g., in the form of filaments, by a process involving extrusion of the polymer composition (PC), or in this case in powder form. Printed by a process that includes the step of laser sintering of a polymer composition (PC).
本発明は、付加製造システムで3次元(3D)物体を製造する方法であって、ポリマー組成物(PC)を含む部品材料を提供する工程と、部品材料から3次元物体の層を印刷する工程とを含む方法にも関する。 The present invention is a method of manufacturing three-dimensional (3D) objects in an additive manufacturing system comprising the steps of providing a part material comprising a polymer composition (PC) and printing layers of the three-dimensional object from the part material. It also relates to a method comprising
したがって、ポリマー組成物(PC)は、3D印刷のプロセス、例えば熱溶融積層法(「FDM」)としても知られる溶融フィラメント製造法に使用される糸又はフィラメントの形態にあることができる。 Thus, the polymer composition (PC) can be in the form of threads or filaments used in the process of 3D printing, such as fused filament manufacturing, also known as Fused Deposition Modeling (“FDM”).
ポリマー組成物(PC)は、また、3D印刷のプロセス、例えば選択的レーザー焼結(「SLS」)に使用される、粉末形態の、例えば実質的に球状の粉末の形態にあることもできる。 The polymer composition (PC) can also be in the form of a powder, such as a substantially spherical powder, used in processes of 3D printing, such as selective laser sintering (“SLS”).
ポリマー組成物(PC)及び物品の使用
本発明は、上述した自動車部品、船舶部品、又は航空宇宙部品を製造するためのポリマー組成物(PC)又は物品の使用に関する。本発明は、上述した石油及びガスの回収に使用される物品を製造するためのポリマー組成物(PC)又は物品の使用にも関する。本発明は、物体を3D印刷するためのポリマー組成物(PC)の使用にも関する。
Use of Polymer Compositions (PC) and Articles The present invention relates to the use of polymer compositions (PC) or articles for manufacturing automotive, marine or aerospace parts as described above. The present invention also relates to the use of the polymer composition (PC) or articles for making articles used in oil and gas recovery as described above. The invention also relates to the use of the polymer composition (PC) for 3D printing objects.
本実施例は、ポリアミドの合成、熱的性能、及び機械的性能を実証する。 This example demonstrates the synthesis, thermal performance, and mechanical performance of polyamides.
サンプルを形成するために使用した原材料は以下に示す通りである:
・ポリアミド1(「PA1」):PA 6,T/1,3-BAC,T/6,CHDA/1,3-BAC,CHDA(Tg=165℃及びTm=330℃)、以下のものから合成:
- ヘキサメチレンジアミン(70重量%、Ascend Performance Materialsより)
- 1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(Mitsubishi Gas Chemical Companyより)
- テレフタル酸(Flint Hills Resourcesより)
- 1,4-シクロヘキサンジカルボン酸(Eastman Chemical Companyより)
・ポリアミド2(「PA2」):PA 6T/66(65/35)(Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.より);Tg 100C
・ポリアミド3(「PA3」):PA 6T/6I(70/30)(Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.より);Tg 135C
・ポリアミド4(「PA4」):PA 6T/6I/66(65/25/10)(Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.より);Tg 125C
・反応性耐衝撃性改良剤(「IM」):無水マレイン酸官能化SEBSコポリマー(KratonのKratonTM FG 1901 GT)
・安定剤パッケージ:CuI/KIと有機酸化防止剤(熱安定剤)との混合物
・造核剤:タルク(Mistron Vapor、Imerysより)
・顔料:黒色顔料。カーボンブラック
・離型剤/潤滑剤:ポリエチレン系離型剤/潤滑剤
・ガラス繊維1(「GF1」):チョップド-Eガラス繊維(OCVTM983、Owens Corningより)
・ガラス繊維2(「GF2」):チョップド-Eガラス繊維(NEG HP 3610、Nippon Electric Glass Co.より)
・ガラス繊維3(「GF3」):チョップド-Eガラス繊維(NEG HP 3540、Nippon Electric Glass Co.より)。
The raw materials used to form the samples are as follows:
Polyamide 1 (“PA1”): PA 6, T/1,3-BAC, T/6, CHDA/1,3-BAC, CHDA (Tg=165° C. and Tm=330° C.), synthesized from :
- Hexamethylenediamine (70% by weight, from Ascend Performance Materials)
- 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (from Mitsubishi Gas Chemical Company)
- terephthalic acid (from Flint Hills Resources)
- 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (from Eastman Chemical Company)
- Polyamide 2 ("PA2"): PA 6T/66 (65/35) (from Solvay Specialty Polymers USA, L.L.C.); Tg 100C
- Polyamide 3 ("PA3"): PA 6T/6I (70/30) (from Solvay Specialty Polymers USA, L.L.C.); Tg 135C
- Polyamide 4 ("PA4"): PA 6T/6I/66 (65/25/10) (from Solvay Specialty Polymers USA, L.L.C.); Tg 125C
- Reactive Impact Modifier ("IM"): maleic anhydride functionalized SEBS copolymer (Kraton's KratonTM FG 1901 GT)
- Stabilizer package: a mixture of CuI/KI and an organic antioxidant (thermal stabilizer) - Nucleating agent: Talc (Mistron Vapor, from Imerys)
• Pigment: Black pigment. Carbon black release agent/lubricant: Polyethylene release agent/lubricant Glass fiber 1 (“GF1”): Chopped-E glass fiber (OCV TM 983, from Owens Corning)
Glass fiber 2 (“GF2”): Chopped-E glass fiber (NEG HP 3610, from Nippon Electric Glass Co.)
• Glass Fiber 3 ("GF3"): Chopped-E glass fiber (NEG HP 3540, from Nippon Electric Glass Co.).
実施例1-PA1の合成
この実施例は、ポリアミド1の合成を実証する。
Example 1 - Synthesis of PA1 This example demonstrates the synthesis of Polyamide 1.
PA1は、圧力制御バルブが取り付けられた蒸留ラインを備えたオートクレーブ反応器内で調製した。反応器に、498gの70%ヘキサメチレンジアミン、165gの1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、635gのテレフタル酸、20gの1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、355gの脱イオン水、7.2gの氷酢酸、及び0.32gのリン酸を入れた。反応器を密封し、窒素でパージし、260℃に加熱した。内圧を120psigに保つために、発生した水蒸気をゆっくりと放出した。温度を335℃に上げた。反応混合物を335℃に60分間保ちながら、反応器圧力を大気圧まで低下させた。ポリマーを反応器から取り出し、コンパウンド配合物の調製に使用した。 PA1 was prepared in an autoclave reactor equipped with a distillation line fitted with a pressure control valve. A reactor was charged with 498 g of 70% hexamethylenediamine, 165 g of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 635 g of terephthalic acid, 20 g of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 355 g of deionized water, 7.2 g of Glacial acetic acid and 0.32 g of phosphoric acid were added. The reactor was sealed, purged with nitrogen and heated to 260°C. The generated water vapor was slowly released to maintain the internal pressure at 120 psig. The temperature was raised to 335°C. The reactor pressure was reduced to atmospheric pressure while the reaction mixture was held at 335° C. for 60 minutes. Polymer was removed from the reactor and used to prepare compound formulations.
実施例2-機械的性能
この実施例は、ポリマー組成物の機械的性能を実証する。
Example 2 - Mechanical Performance This example demonstrates the mechanical performance of the polymer composition.
機械的性能を実証するために、押出機でポリマー樹脂を様々な添加剤と溶融ブレンドすることにより、ポリマー組成物を形成した。次いで、ポリマー組成物を試験サンプルへと成形し、試験サンプルをポリオール水溶液中でのエージング(130℃の50:50エチレングリコール:水の溶液に1000時間試験サンプルを浸漬)、又は食塩水溶液中でのエージング(130℃の26%NaCl水溶液に1000時間試験サンプルを浸漬)の前(「成形時」)及び後(「エージング後」)に、機械的特性(引張特性及び曲げ特性)を試験した。引張強さは、ISO 527-2に従って、以下の公称寸法を有するダンベル型のISOタイプ1A引張試験片で測定した:全長170mm、ゲージ長75mm、平行部分の長さ80mm、平行部分の幅10mm、グリップ部分の幅20mm、厚さ4mm。曲げ強さは、ISO 178に従って、以下の公称寸法を有する標準的なISO曲げ試験片で測定した:長さ80mm、幅10mm、厚さ4mm。表1はサンプルパラメータを示し、表2はポリオール水溶液中でエージングした後の引張強さ測定の結果を示し、表3は食塩水溶液中でエージングした後の曲げ強さ測定の結果を示している。表において、「E」は実施例を表し、「CE」は反例を表す。表1中の全ての値は重量%で報告されている。 To demonstrate mechanical performance, polymer compositions were formed by melt blending polymer resins with various additives in an extruder. The polymer composition was then molded into a test sample and the test sample was aged in an aqueous polyol solution (immersing the test sample in a 50:50 ethylene glycol:water solution at 130°C for 1000 hours) or in a saline solution. Mechanical properties (tensile and flexural properties) were tested before (“as molded”) and after (“after aging”) aging (immersion of test samples in 26% NaCl aqueous solution at 130° C. for 1000 hours). Tensile strength was measured according to ISO 527-2 on dumbbell-shaped ISO Type 1A tensile specimens having the following nominal dimensions: total length 170 mm, gauge length 75 mm, parallel section length 80 mm, parallel section width 10 mm, The width of the grip part is 20mm and the thickness is 4mm. Flexural strength was measured according to ISO 178 on standard ISO flexural specimens with the following nominal dimensions: length 80 mm, width 10 mm, thickness 4 mm. Table 1 shows the sample parameters, Table 2 shows the results of tensile strength measurements after aging in aqueous polyol solution, and Table 3 shows the results of flexural strength measurements after aging in saline solution. In the tables, "E" stands for example and "CE" stands for counter-example. All values in Table 1 are reported in weight percent.
表2を参照すると、PA1を含むサンプルは、驚くべきことに、PA2及びPA4を含むサンプルと比較して、エージング後に引張強さの保持率が増加したのみならず、引張強さの値も増加した。例えば、E1は、CE1及びCE2と比較して引張強さ保持率が大幅に改善された(エージング後の引張強さも改善された)。 Referring to Table 2, samples containing PA1 surprisingly not only had increased retention of tensile strength after aging, but also increased tensile strength values compared to samples containing PA2 and PA4. bottom. For example, E1 has significantly improved tensile strength retention (also improved tensile strength after aging) compared to CE1 and CE2.
表3を参照すると、PAを含むサンプルは、驚くべきことに、熱的エージング後に、曲げ強さの保持が増加し、曲げ強さが同等であるか又は改善された。引張強さと同様に、E1はCE3~CE7と比較して曲げ強さの保持率が改善された。更に、熱的エージング後、E1はCE-1と比較して同等の曲げ強さを有し、CE4~CE7と比較して曲げ強さが改善された。 Referring to Table 3, the samples containing PA surprisingly had increased retention of flexural strength after thermal aging and had comparable or improved flexural strength. Similar to tensile strength, E1 had improved retention of flexural strength compared to CE3-CE7. Furthermore, after thermal aging, E1 had comparable flexural strength compared to CE-1 and improved flexural strength compared to CE4-CE7.
上記の実施形態は、例示的であり、限定的ではないことが意図されている。追加の実施形態は、本発明のコンセプト内にある。加えて、本発明は、特定の実施形態に関連して記載されているが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細において変更が行われ得ることを認めるであろう。上記の文書の参照によるいかなる援用も、本明細書での明白な開示に反する主題は援用されないように限定される。 The above embodiments are intended to be illustrative, not limiting. Additional embodiments are within the concept of the present invention. Additionally, although the present invention has been described with reference to specific embodiments, workers skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. deaf. Any incorporation by reference of documents above is limited such that no subject matter is incorporated that is contrary to the explicit disclosure herein.
Claims (15)
- 反応性耐衝撃性改良剤(IM)と、
を含むポリマー組成物(PC)であって、
前記ポリアミド(PA)が、
- 20モル%~95モル%のC4~C12脂肪族ジアミンと、
- 5モル%~80モル%のビス(アミノアルキル)シクロヘキサンと、
を含むジアミン成分(A)であって、これらのモル%が前記ジアミン成分中の各ジアミンの総モル数に対するものである、ジアミン成分(A);
- 30モル%~100モル%のテレフタル酸と、
- 0モル%~70モル%のシクロヘキサンジカルボン酸と、
を含むジカルボン酸成分(B)であって、これらのモル%が前記ジカルボン酸成分中の各ジカルボン酸の総モル数に対するものである、ジカルボン酸成分(B)
を含む反応混合物中のモノマーの重縮合により誘導される、ポリマー組成物(PC)。 - a polyamide (PA);
- a reactive impact modifier (IM);
A polymer composition (PC) comprising
The polyamide (PA) is
- 20 mol% to 95 mol% of a C4 - C12 aliphatic diamine;
- 5 mol% to 80 mol% of a bis(aminoalkyl)cyclohexane;
wherein the mole percents are relative to the total moles of each diamine in said diamine component (A);
- 30 mol% to 100 mol% of terephthalic acid;
- 0 mol% to 70 mol% of cyclohexanedicarboxylic acid;
wherein the mole percentages of these are relative to the total number of moles of each dicarboxylic acid in said dicarboxylic acid component (B)
A polymer composition (PC) derived from the polycondensation of monomers in a reaction mixture comprising
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